基于Virtools4.0的发动机虚拟维修训练系统关键技术

针对发动机虚拟维修训练对真实性和实时性的要求,基于Viaools4.0软件研究了虚拟维修训练系统开发过程中的2个关键技术：碰撞检测技术和场景优化技术,提出了对发动机虚拟维修训练中的碰撞检测进行分类的方法,提高了虚拟维修训练的真实性;同时采用了可见消隐与IDD相结合的场景优化技术,增强了虚拟维修训练的实时性。     

基于Virtools的某型导弹虚拟维修视景仿真设计

使用建模工具3DSMAX2010建立了场景的三维模型和虚拟装备三维模型,运用Virtools编辑各种维修场景,构建出了与实际环境一致的虚拟维修环境。系统根据操作员的动作指令,实时显示人机交互过程,展示模型的状态变化,操作之后的场景响应过程,使得虚拟环境和实装操作一致,实现了某型导弹虚拟检测维修训练。该虚拟维修训练系统可以应用于相关部队的维修训练,达到节约训练经费,提高训练效果的目的。     

碰撞检测中基于OBB层次结构的加速搜索方法

将场景图中的OBB包围盒以四叉树的形式划分,利用一种加速搜索方法实现有效的碰撞检测,并讨论了时间复杂度。该方法能够快速确定需要进行相交检测的对象,有效地避免所有给定结点与待测结点的相交检测,提高了碰撞检测的效率。     

基于虚拟现实的自动装弹机虚拟维修训练系统

针对传统的装备维修训练方法和手段不能适应装备发展需要的问题,利用虚拟现实技术研究开发了一套交互式桌面型自动装弹机虚拟维修训练系统。在深入分析虚拟维修训练系统功能和信息需求的基础上,构建了系统总体框架;研究了系统构建的关键技术和实现方案;以某型自动装弹机的维修训练为例,研究了维修训练系统的建立过程及该系统能实现的功能。该系统的建立对提高装备维修人员训练效果有较大实用意义。     

某装备虚拟维修训练系统设计与实现

着眼于虚拟维修训练在实际维修训练中的广泛应用,在分析国内外研究现状的基础上,从功能、可用性、可靠性3方面分析系统设计要求,并依据系统功能,开发某型野战传真机虚拟维修训练系统．其以交互引擎为核心,由虚拟维修场景、虚拟维修过程仿真、维修知识库和系统管理组成,利用数据库为后支撑平台。系统管理平台通过相关虚拟现实软件的二次开发平台,利用．NET或者C＋＋ Builder实现。     

沉浸式虚拟维修训练系统的关键技术

沉浸式虚拟维修系统的关键技术包括模型建立、碰撞检测、虚拟人控制、程序控制实现和视景驱动控制.系统首先用Multigen Creator进行三维实体建模;然后用Lynx进行系统的初始设置;最后利用Vega的API编程接口和C 进行消息驱动、事件控制及虚拟物体的运动控制等.     

大型复杂装备虚拟维修训练系统设计

提出基于虚拟现实技术、虚拟样机技术和过程仿真技术的大型复杂装备虚拟维修训练系统设计方法。将系统划分为虚拟样机和虚拟维修过程仿真控制两大部分,虚拟维修仿真控制又包括虚拟环境生成和输出、人机交互、维修任务控制和虚拟样机及工具行为状态控制等4个模块,阐述每部分的组成和实现方法。在此基础上,重点研究基于维修知识描述网( MKDN)的维修知识描述方法,设计沉浸式虚拟维修训练系统仿真控制流程。所提供的方法和流程在某型导弹装备虚拟维修训练系统上得到了成功的应用。     

某型炮射导弹虚拟维修训练技术研究

为实现用仿真系统替代实际装备来训练维修人员的目的,针对某型炮射导弹武器系统维修训练的任务、过程和特点,研究了维修人员虚拟维修训练系统过程仿真模型、基于HLA分布式装备虚拟维修训练联邦成员结构和设计及基于神经网络的专家系统结构、知识库建立和推理机制,给出了装备虚拟维修训练系统的系统组成、体系结构和基于神经网络的智能故障诊断专家系统构建的具体实现过程。实践证明,该系统为复杂装备的维修训练提供了一种新的途径和手段。     

基于Unity 3D技术的某装备便携式虚拟训练系统研究

针对现阶段虚拟现实引擎平台通用性不强、虚拟训练系统过于复杂而导致的训练系统应用环境受限的问题,提出了基于3D小游戏理念的虚拟操作训练系统,该系统利用跨平台开发引擎Unity 3D进行开发,以达到简化设计,增强趣味性,提高系统移植性的目的。从经济性和使用效果的角度考虑,提出了在便携式平台上采用手势触摸技术实现虚拟操作训练的新途径。重点研究了系统实现的关键技术,包括利用C#开发系统通用体系结构,以及利用Finger Getures插件实现多任务手势交互操作,进一步通过装备模型对象处理,场景驱动编程,实现了系统运行。实际应用结果表明,该系统不仅能满足虚拟训练的需求,同时也为在便携式平台上尝试手势触摸技术实现虚拟操作训练提供了一定的借鉴。     

单人/多人虚拟维修训练开发平台

目前舰员级维修培训存在实装少、故障设置困难、训练手段单一等不足。针对此问题,文中根据舰员级维修工作的需求,构建了适应基层部队需要的虚拟维修训练开发平台。平台采用包围盒和几何约束相结合的方法解决穿越问题,运用关键帧技术进行虚拟人运动控制,构建了基于Agent的网络通信机制,建立了多角色协作机制,采取了复合的并发冲突控制方案解决多人协作中的冲突问题。平台满足了实时计算的要求,场景设计、维修流程设计、维修动作行为设计、操作指示等相关工作设置简单、快捷,不同类型装备应用证明本平台具有较好的通用性,可用于多种虚拟维修训练系统的快速开发。     

导弹模拟训练系统中的碰撞检测技术研究

为使构建的虚拟环境尽可能地完善逼真,必须要研究虚拟环境中的地形匹配与碰撞检测问题,如坦克车与地形的匹配算法及导弹与坦克车的碰撞检测等。文中详细研究了某导弹模拟训练仿真系统中的仿真地形数据的产生、坦克车与地形的匹配算法、导弹与地形的碰撞检测、导弹与坦克车的碰撞检测方法等,并对上述算法进行了编程实现,确保了虚拟场景的真实性和有效性。     

远火武器系统虚拟维修的仿真技术研究

针对某型远程火箭炮武器系统虚拟维修训练中故障模拟难点,在研究故障产生机理的基础上,运用面向对象方法建立由维修对象、故障源、故障现象、故障传播有向图和检测点等组成的故障模型,研究虚拟环境中故障特征信号、故障现象的模拟及仿真运行流程,并利用Virtools实现某远程火箭炮火控系统典型故障的建模与仿真.结果表明,该模型能实时生成故障现象和故障数据.     

坦克炮虚拟维修系统研究

基于从维修训练的手段和方法上进行创新,开发满足新装备训练需求,探索研究符合基层部队实际的训练设备和手段;基于虚拟现实技术的虚拟维修训练为基层部队提供了一种费效比较好的武器装备维修训练手段,它能提高基层部队对武器装备的自主维修训练能力,促进基层部队维修保障能力的快速形成;实现了装备结构教学和维修训练的桌面式虚拟训练,为部队和院校坦克炮的维修训练、教学提供了软件支撑。     

基于AHP熵权-物元分析法的虚拟维修考核评价

为准确评价虚拟维修训练水平,构建包含4项准则36项指标的虚拟维修考核评价模型。基于物元分析法,结合层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和熵权法(entropy weight method,EWM)进行组合赋权,通过实例计算待评对象的虚拟维修训练等级,验证了模型的有效性。结果表明：运用组合赋权法确定的指标权重科学合理,能避免权重确定的绝对主观性和绝对客观性;物元分析评价模型为虚拟维修考核研究提供了一种新的评价方法,对虚拟训练系统的考核设计具有借鉴价值。     

虚拟视景系统在制导武器中应用研究

针对典型制导武器的常规实装训练成本高、寿命短、安全系数差等问题,提出一套虚拟视景系统并研究该系统的若干关键技术,主要包括利用OSG技术建立虚拟战场及场景渲染、基于Google Earth 数据源建立环境模型、基于"射线/体"的交运算完成碰撞检测和靶点判定;通过该系统进行典型制导武器打击坦克目标虚拟仿真实验,仿真结果表明该系统在晴、小雨、中雨、雾等几种天气、地区和干扰类型均达到85%置信度;所获结果可为军事模尤其是目标打击模拟提供一种成本低、可行性强的方法.     

基于E-R模型的机动管线虚拟场景概念建模

概念建模对机动管线虚拟场景的建立具有指导意义,通过对机动管线虚拟场景对象实体、三维关系进行详细分析,理清各层次的结构关系,实现了虚拟场景的总体设计,基于E-R模型的管线装备概念模型,最终完成了机动管线虚拟场景整体的概念建模工作,为接下来机动管线虚拟场景的实际建模工作顺利开展奠定基础。     

基于DirectX的交互式三维图形开发工具

基于DirectX的交互式三维图形软件开发工具Mesh3D,其构件库分为基础对象与函数、图形对象、场景图与节点、绘制与交互4层建立,并提供可重用C 类库与COM库,支持.net编程等.图形对象可将数据转化为几何模型.场景看作有向无环图,其绘制是对节点的遍历.并定制绘制流水线以简化对节点操作和属性编辑等交互.